Un hygromètre oui, mais lequel ?  


posté par Laurence et Alain, le 15 février 2003

sommaire

Tableau comparatif des différents hygromètres disponibles

Solutions pour petit budget

 Comment calibrer un hygromètre ?

Pour en savoir plus...

A ce jour, l’instrument le plus précis pour mesurer l’humidité relative de l’air (HR) est l’hygromètre à condensation (aussi appelé hygromètre à miroir refroidi): il mesure la température à laquelle condense l’eau contenue dans l’air (le point de rosée) et l’utilisateur détermine ensuite l’humidité relative correspondante après moult passe-passes mathématiques. Cependant ce jouet un peu capricieux est réservé aux scientifiques car il faut au minimum un bac + 4565 pour calculer l’HR à partir des données recueillies :-p

 Dans nos maisons, on dispose cependant de plusieurs autres outils pour évaluer l’HR qui, s’ils sont moins précis, ont au moins l’avantage d’être plus pratiques. Voici un tableau bâti à partir de diverses données glanées sur Internet et qui permet de comparer les différents produits disponibles sur le marché pour mesurer l’humidité relative :

 

type

principe

Précision et plage de fonctionnement

Prix (indicatif)

Hygromètre mécanique à ressort métallique

Allongement d’un ressort en métal ou d’une barrette de matériaux composite en fonction de l’humidité de l’air

 

 

Lecture directe sur le cadran à aiguille

Très mauvaise précision.

Ces appareils sont les moins chers mais sont très mal étalonnés et très peu précis.

 

Calibration requise

 plage de fonctionnement :  30 à 100% HR 

à partir de 10 euros

Hygromètre mécanique à cheveu

Allongement d’un cheveux, d’une fibre naturelle ou synthétique en fonction de l’humidité de l’air

 

 

Lecture directe sur le cadran à aiguille

± 5 % HR à la température de calibration (souvent 25 deg.)

Les appareils les moins chers sont souvent très mal étalonnés : bien les calibrer avant de les utiliser.

 L’élongation du matériaux utilisé est aussi dépendante de la température ambiante ce qui les rend très peu fiables à une autre temp. que celle de l’étalonnage.

Calibration requise

 plage de fonctionnement :  30 à 100% HR 

à partir de 15 euros et jusqu’à 100 euros

 

Hygromètre à affichage digital 

(souvent combiné température / humidité)

Mesure de la résistance électrique dans un matériaux céramique ou métallique.

 

Lecture directe sur le cadran à cristaux liquides.

± 5 % HR à la temperature de calibration (souvent 25 deg.)

Les appareils les moins chers sont souvent très mal étalonnés : bien les calibrer avant de les utiliser.

Calibration requise

  plage de fonctionnement :  30 à 100% HR 

à partir de 20 euros

Psychromètre à fronde à 2 thermomètres

On fait tournoyer le système pendant quelques secondes avant la mesure.

La différence de température entre un thermomètre sec et un autre mouillé donne l’HR.

Lecture à l’aide d’une table

Précision 

en dessous de 60% HR : ± 2 %, 

au dessus de 60% HR : ± 3 %

pas de calibration requise

plage de fonctionnement :  0 à 100% HR

à partir de 70 euros.

 Psychromètre ventilé à thermomètre

La différence de température entre un thermomètre sec et un autre mouillé donne l’HR (à l’aide d’une table)

Précision 

en dessous de 60% HR : ± 2 %

au dessus de 60% HR : ± 3 %

pas de calibration requise

plage de fonctionnement :  0 à 100% HR

 

 

à partir de 100 euros.

Psychromètre ventilé à thermocouples

La différence de température entre un thermocouple sec et un autre mouillé donne l’HR

Lecture à l’aide d’une table 

Précision 

 ± 3 % à la temp de calibration (souvent, 25 deg.)

pas de calibration requise

plage de fonctionnement :  10 à 100% HR

 

 

à partir de 120 euros

 Hygromètre à capteur d’humidité capacitif

L’humidité ambiante est adsorbée sur un film de polymères appliqué sur un capaciteur. Les propriétés diélectriques du film et du capaciteur sont alors modifiées.

La capacitance varie proportionnellement à l’HR.

Lecture directe sur le cadran à cristaux liquides

précision

 ± 3 à 5 % HR

à la temp de calibration (souvent, 25 deg)

précision ± 5 % HR ou plus aux autres temp.

Calibration requise

plage de fonctionnement :  10 à 90% HR

à partir de 120 euros. 

 

Capteur à changer regulierement (70 euros).

 

En complément :

Quelque soit l’appareil utilisé (à part s'il s'agit d'un psychromètre), il doit impérativement être calibré avant utilisation. Reportez-vous à la section ci-dessous pour savoir comment calibrer votre appareil.

La précision dépend de la température ambiante. Elle est maximale à la température de calibration (25 degrés si calibration en usine, 20 degrés si vous calibrez vous même, voir plus bas). Dans le cas des thermomètres mécaniques, l'erreur de mesure peut être très importante lorsqu'on s'éloigne de cette température de calibration.

Un appareil à affichage digital n’est pas forcément plus précis ni mieux calibré qu’un appareil à aiguille. Ne vous laissez pas tromper par le coté high-tech !

 Emplacement : l’humidité relative et la température sont très liée. Pour obtenir une lecture fiable, essayez de vous placer dans des conditions de température et d’humidité représentatives de celles de la pièce. Ne pas placer votre hygromètre au soleil, près d’une source de chaleur, dans un courrant d’air froid, etc. 

 

 C’est bien beau tout ça, mais que choisir ? 


 Si vous n'avez pas besoin de connaître l’humidité relative à 2% prêt, nous vous proposons 2 solutions pour un budgets de 20 à 30 euros :

1)      L’achat d’un hygromètre mécanique (pas de type métallique, mais plutôt à cheveu) ou digital de bonne qualité. Si possible en prendre 1 avec une vis de calibration. Vous prendrez soin de bien calibrer cet appareil: utilisation facile et petit prix pour une précision somme toute acceptable (+/- 5 à 10 % RH).

 2)    le psychromètre « à la Mac Gyver » (marque déposée par Alain) utilisation un peu moins facile mais toujours un petit prix pour une bien meilleure précision…

 

 

LE PSYCHROMETRE MAISON de Alain

( Ou l’hygromètre «  à pas cher » )

 Il faut d¹abord se procurer deux thermomètres semblables. Ceux proposés pour les aquariums m’ont semblé corrects. Attention à ce qu'ils soient étalonnés pareil (même température sur les deux).

 

Vous les fixez sur un support de votre choix, ou vous les reliez entre eux de manière à ce qu’ils ne se touchent pas.

 

Montage à la " Mac Gyver " signé Alain…

 

 Sur un des thermomètres, vous fixez avec un élastique un morceau de chiffon, de coton, d’essuie tout, voire de papier hygiénique si vous voulez faire ‘trash’. Ensuite,  humidifiez la partie enrobée avec de l’eau à température ambiante

 Dirigez un ventilateur sur le système (si possible orienté de façon à ce que le flux d’air soit parallèle aux thermomètres et arrive par le haut).

 Attendez quelques minutes jusqu’à ce que la température des 2 thermomètres se stabilise.

 Notez ensuite la température sur les 2 thermomètres. Calculez la différence de température entre les 2 puis reportez vous à une table psychrométrique pour trouver la valeur de l’humidité relative.

 

 pour une version plus lisible  de la table:

http://www.cis-online.co.za/tables/rh_tables.htm

http://www.educnet.education.fr/meteo/eaubonne/html/eaub4341.htm

http://www.meteonet.org/html/table_psychrometrique.html

A noter :

 Précision: +/- 5 % environ. Le problème est de trouver une table qui représente bien le type de montage que vous utilisez (différentes tables peuvent donner des HR différant de 3% environ pour les même températures).

Le montage sera beaucoup moins précis s'il n'est pas ventilé à au moins 6 m/s.

 Les mesures du thermomètre mouillé ne sont pas précises si la mèche de coton est sale ou si la vitesse de l'air au-dessus de la mèche n'atteint pas la valeur normalisée de 6 m/s.

 Si possible mettre de l’eau distillée sur le coton et dans le réservoir d’eau.

 

 Autres sites pour se bricoler un psychromètre :

http://www.educnet.education.fr/meteo/eaubonne/html/eaub434.htm

 

Calibration de vos hygromètres mécaniques et électroniques:


(à effectuer au moment de la mise en marche et en maintenance au moins une fois par an).

 

Préparer une solution saturée de sel de table : 50 g de sel, recouvrir d’un peu d’eau à température de la pièce, remuer pendant 1 minute. Le sel ne doit pas se dissoudre totalement. 

 Placer votre hygromètres dans un sac en plastique hermétique avec la solution saturée de sel de table. Laisser la lecture stabiliser pendant 4 à 8 h a 20 degrés. Si l’hygromètre n’indique pas 75%, il doit être calibré.

Quelques hygromètres en cours de calibration. Notez que l'hygromètre à affichage digital indique 48 % au lieu de 75 %, ce qui en dit long sur sa précision. En comparaison, les 2 l'hygromètres à ressort indiquent 60 %, ce qui se rapproche tout de même plus de la réalité.

 Pour re-calibrer: 


ressort metallique d'un hygromètre à ressort 

hygromètres à ressort : allonger ou réduire la taille du ressort pour obtenir 75 % sur le cadran. 

Autres hygromètres : tourner la vis de calibration jusqu'à obtenir 75 % sur le cadran.

 

Si votre hygromètre n’est pas réglable : trouver la formule de conversion entre la valeur lue et la valeur réelle.

 

Exemple: 

valeur lue après 8 h dans le sac avec le sel = 60 % -----> valeur réelle 75%

valeur corrigée = facteur de correction × valeur lue

facteur de correction = (75/60) = 1.25

 

donc finalement :

valeur corrigée = 1.25 × valeur lue

 

ainsi lorsque mon hygromètre indique 52% je sais que la valeur réelle est 1.27 × 52 = 65 %

 

Pour tester la calibration :

Dans l'idéal il faudrait calibrer l'appareil entre 2 points (2 humidités relatives connues). Cependant, c'est souvent inutile dans le cas des appareils de qualité ayant une bonne linéarité.

Il est cependant souhaitable de vérifier si la calibration à 1 point décrite ci-dessus donne une précision suffisante; Certains fabricants d'hygromètres de mauvaise qualité règlent leurs appareils à 75% en usine, sans pour autant se préoccuper de leur précision réelle. De ce fait, l'appareil n'indique la bonne HR que lorsqu'elle est a 75 % !

vous pouvez utiliser un de ces petits trucs pour tester la calibration:

  • Enrouler l’appareil dans un linge humide pendant 30 min. Il devrait indiquer 96% 

  • Placer l’appareil dans un sac plastique  à 20 degrés avec une solution saturée de CaCl2 pendant 4 à 8 h. Il devrait indiquer 30 % 

  • Placer l’appareil dans un sac plastique à 20 degrés avec un sac de gel de silice pendant 4 à 8h. Il devrait indiquer 0 % (tous les appareils ne peuvent pas descendre jusqu'à 0, voire la section plage de fonctionnement du tableau) .

 Si votre appareil ne passe pas le test de calibration même après que vous l'ayez étalonné, c'est soit qu'il est de mauvaise qualité (réponse non linéaire), soit qu'il nécessiterait une calibration à 2 points... Vous pouvez utiliser un psychromètre "à la Mac Gyver" pour se faire !

sites parlant de la calibration à 1 point:

http://www.cmhc-schl.gc.ca/fr/coreenlo/coprge/insevoma/ethy/index.cfm

http://pub125.ezboard.com/ftheunofficialmartinguitarforumfrm19.showMessage?topicID=14.topic

 

 

pour en savoir plus :


 

 

Description des différents hygromètres :

http://www.melounou.com/~memoire/meteo/humidite_air.htm

http://www.credo.fr/monde/pf_mesure_de_l'humidite.htm

 plage de précisions de différents hygromètres données par un constructeur

http://perso.wanadoo.fr/ahlborn/docspdf/0904-0917.pdf

 exemple complètement farfelu de ce qu’on peut trouver sur Internet en faisant des recherches par mot clef :

http://www.astro.qc.ca/esoterisme/psychometrie.htm

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